Білет 17

1. Природними кам'яними матеріалами називають матеріали і вироби, які одер­жують механічною обробкою (подрібненням, розколюванням, розпилюванням тощо) гірських порід, не змінюючи їхньої природної структури та властивостей.

Гірські породи - це природні мінеральні утворення, які сформувались внас­лідок геологічних процесів у земній корі, відрізняються ступенем щільності, скла­даються з одного або кількох мінералів, характеризуються відносно сталим міне­ралогічним складом, певними будовою та властивостями і мають досить великі площі залягання. Залежно від кількості породотвірних мінералів гірські породи поділяють на мономінеральні, та полімінеральні Природні мінерали — це новоутворення, що відрізняються постійними хіміч­ним складом, структурою й властивостями та беруть участь у формуванні гірських порід.

Залежно від виду обробки природні кам'яні матеріали бувають подрібнені (щебінь, висівки), колоті (бутовий камінь, шашка), пиляні (блоки, плити) та штучні вироби різного ступеня обробки.

У сучасному будівництві визначилися такі основні напрями використання згаданих матеріалів:

• штучне каміння та вироби для зведення стін будівель, улаштування під­лог, сходів тощо;

• облицювальні (декоративні) вироби - плити, каміння, профільовані вироби;

• каміння та вироби для дорожнього будівництва - брущатка, шашка для брукування, плити, бордюрний камінь;

• каміння та вироби різних типів для гідротехнічних та інших споруд;

• нерудні матеріали - бутовий камінь, заповнювачі для бетону (щебінь, гравій, пісок).

Гірські породи широко застосовують не лише для виготовлення кам'яних матеріалів, а й як сировину для одержання мінеральних в'яжучих речовин, керамічних, скляних та інших виробів. При цьому під дією спеціальних технологічних процесів (випалювання, спікання, плавлення тощо) принципово змінюються будова та властивості вихідних порід.

2. Будівельний розчин — це штучний камінь, отриманий при твердінні раціо­нально підібраної і ретельно перемішаної суміші, що складається з мінеральної в'яжучої речовини, дрібного заповнювача (піску), води та добавок. Оцінка властивостей отриманого штучного каменю на основі затверділого будівельного розчину здійснюється за такими показниками: середня густина, міц­ність при стиску, розтяг при розколюванні, розтяг при згині, усадка, середня гус­тина, вологість, водопоглинання та морозостійкість

За середньою густиною будівельні розчини при природній вологості поді­ляють на важкі (середня густина від 1500 кг/м³) та легкі (середня густина менше 1500 кг/м³). Відхилення середньої густини будівельного розчину допускається не більше 10% від проектного значення.

Міцність при стиску будівельного розчину визначають у термін, встанов­лений стандартом на даний вид розчину. Встановлені такі марки: М4, М10, М25, М50, М75, М150, М200.

Для розчинів, що піддаються навперемінному заморожуванню та відтаван­ню у зволоженому стані в конструкціях будівель і споруд, існує поділ на марки за морозостійкістю: Р10, Р15, Р25, Р35, Р50, Р75.

Будівельні розчини використовують для з'єднання окремих будівельних еле­ментів (кладка), додаткового захисту конструкцій від атмосферних та інших впливів, створення рівної поверхні та оздоблення. До цієї групи будівельних матеріалів ставлять деякі спеціальні вимоги: відсутність розшарування; добра пластичність та легкоукладальність розчинової суміші для отримання добре заповнених швів і якісної штукатурки; висока адгезія до основ; достатня міцність для забезпечення несучої здатності кладки, а також стійкість проти атмосферних впливів та механічних навантажень; еластичність для забезпечення релаксації напружень без тріщиноутворення; відповідна пористість (для дифузії водяної пари, а також для створення ефекту ізоляції), наприклад, штукатурка в житлових приміщеннях повинна забезпечувати вологоповітряний обмін із зовнішньою атмосферою.

Будівельні розчини:

1. Розчини для кам”яних кладок та монтажу (цементні, цементно-вапняні, вапняні, легкі)

2. Монтажні розчини (опоряджувальні, суха штукатурка, зовнішня штукатурка, внутрішня штукатурка, декоративна кам”яна штукатурка, теразитові штукатурки)

3. Спеціальні розчини (для заповнення швів, ін”єкційні, гідроізоляційні, водонепроникні, кислотостійкі, жаростійкі, вогнетривкі, акустичні)

3.Основні властивості деревини

Фізичні властивості деревини: істинна та середня густина, вологість, уси­хання, розбухання, короблення, теплопровідність, пористість та ряд інших.

Істинна густина деревини приблизно однакова для різних порід і становить 1, 53...1, 55 г/см³.

Середня густина деревини залежить від виду породи, вологості та пористос­ті і може бути в межах 450...900 кг/м³.

.Вологість деревини, що дорівнює 12%, умовно вважається стандартною

Усихання щільних (важких) порід більше, ніж усихання деревини м'яких (легких) порід.

Із зволоженням сухої деревини до досягнення нею границі гігроскопічнос­ті, стінки деревних клітин потовщуються, розбухають, що призводить до збіль­шення розмірів та об'єму виробів. Цей стан називають розбуханням.

Короблення деревини виникає внаслідок неоднакового усихання в різних напрямах. Широкі дошки дужче коробляться, ніж вузькі, а тому ширина дощок, які зазнають під час експлуатації навперемінного зволоження й висушування (підлоги, зовнішня обшивка будівель), не повинна перевищувати 12 см.

Щоб запобігти коробленню й розтріскуванню дерев'яних виробів, треба зас­тосовувати деревину з такою вологістю, яка відповідала б умовам її експлуатації. У колодах тріщини усихання з'являються насамперед на торцях. Щоб зменшити розтріскування торців, їх зафарбовують сумішшю вапна та клею.

Теплопровідність деревини залежить від породи, напряму волокон та во­логості.

Механічні властивості (міцність при стиску та розтягу, при згині та ско­люванні).

Міцність деревини характеризується здатністю чинити опір зовнішнім меха­нічним впливам і залежить від деревної породи, вологості, наявності вад, місця в стовбурі, де її визначають, тощо.

Міцність при стиску деревини визначають уздовж та впоперек волокон на зразках-призмах перерізом 20x20 мм і завдовжки 30 мм. Міцність деревини на стиск уздовж волокон у 4...6 разів більша за її міцність впоперек волокон. Міц­ність деревини зменшується зі збільшенням її вологості.

Міцність при розтягу деревини вздовж волокон у 2...З рази більша за міц­ність при стиску й у 20...30 разів вища за міцність при розтягу впоперек волокон. Для окремих порід границя міцності при розтягу досягає 100...200 МПа.

Статична твердість деревини дорівнює навантаженню, потрібному для вдавлювання в поверхню зразка половини металевої кульки на глибину 5, 64 мм (площа відбитка дорівнює 1 см²).

Твердість деревини у поперечному напрямі на 15...50% вища, ніж у радіаль­ному та тангенціальному.

Вади деревини - це недоліки окремих її ділянок, які знижують якість і об­межують можливості використання. Вади деревини можуть бути пов'язані з від­хиленнями від її нормальної будови, пошкодженнями та захворюваннями.

їх поділяють на такі групи: тріщини, сучки, пошкодження комахами, гри­бами, трухлявини, дефекти форми стовбура, вади будови деревини, рани, ненор­мальні відкладення в середині деревини, хімічні забарвлення.

Дошки й бруски з деревини осики та вільхи застосовують тільки в житло­вих будинках, лікарнях, дитячих садках і яслах. Дошки для підлог мають гребінь і шпунт, зміщені до нелицьової поверхні.

Паркет штучний призначений для влаштування підлог у приміщеннях жит­лових, громадських, а також допоміжних будівель промислових і сільськогоспо­дарських підприємств.

Дошки паркетні призначені для влаштування підлог у житлових будинках.

Мозаїчний паркет виготовляють у вигляді килимів, які складаються з окре­мих планок, наклеєних лицьовою поверхнею на папір або еластичний біостійкий матеріал. Мозаїчний паркет, як і інші види паркету, призначений для влаштуван­ня підлог у житлових і громадських будівлях.

В сучасному будівництві застосовують матеріали не тільки з деревини, але й з кори.

Для обробки приміщень застосовують фанеру, облицьовану струганим шпо­ном, декоративну фанеру, фанеру бекелізовану і фанерні плити.

Фа­неру підвищеної водостійкості використовують для обшивання зовнішніх стін та виготовлення опалубки, середньої й обмеженої водостійкості - для влаштування внутрішніх перегородок, обшивки стін і стель приміщень.

Деревношаруваті пластики використовують для облицювання внутрішніх приміщень громадських і адміністративних будівель та як конструкційний матеріал.

Деревноволокнисті плити використовують длявнутрішньої обробки будівель, обшивки салонів літаків і кают пароп­лавів застосовують тверді плити; надтверді використовують для покриття підлог.

Білет18

1. Візерункове кольорове та безбарвне скло (виготовляють методом безперервного прокатування. Воно відрізняється від звичайного тим, що по всій його поверхні на одному чи обох боках є рельєфний візерунок. Випускають візе­рункове скло у вигляді листів завширшки 400... 1200 мм і завдовжки 600... 1600 мм (для стекол завтовшки 3, 5 і 5, 0 мм) та завширшки 800... 1600 мм і завдовжки 1000...2500 мм (для стекол завтовшки 6 і 7 мм). Світлопропускання візерунково­го скла з візерунком на одній поверхні становить не менш 75%, а з візерунком на двох поверхнях - не менш 65%. Різновидами візерункового скла є стекла типу «Мороз» та «Заметіль».

Декоративне скло типу «Мороз» — це скло, одна поверхня якого є матовою, одержаною за допомогою механічної обробки (піскоструменем чи шліфуванням). Далі на цю поверхню наносять шар міздрового клею, після чого скло просушу­ють при температурі 50...60°С протягом 6... 12 год. Під час сушіння клей зменшу­ється в об'ємі, при цьому відривається шар його разом з тонкими лускатими плівками скла завтовшки до 0, 25 мм. Внаслідок цього утворюється характерний візерунок, подібний до візерунка на склі при морозі. Скло такого типу може випускатися безбарвним або забарвленим завтовшки 3...6 мм і розмірами до 1800x1000 мм.

Скло «Заметіль» виготовляють методом прокатування. Воно має на повер­хні хвилеподібний неповторюваний візерунок із матовими ділянками у вигляді виступів, що створюють своєрідний декоративний ефект. Залежно від характеру візерунка товщина такого скла може бути 3...8 мм, максимальний розмір листа 1500x1300 мм та 1900x800 мм.

Скло «Заметіль» може бути безбарвним або кольоровим. Одна поверхня скла термічно полірована, інша має візерунок.

Кольорове та художнє скло виготовляють з кольорової скломаси. Його поді­ляють на два види — забарвлене у масі (глушене) і накладне (на одну з поверхонь наносять шар забарвленого скла завтовшки 0, 2...1, 5 мм).

Кольорове листове скло виготовляють методом вертикального витягування з фарбованої прозорої або глушеної скломаси.

Прозоре кольорове скло використовують для виготовлення вітражів

2. Фібробетон є перспективним конструкційним матеріалом для багатоцільо­вого застосування у будівництві, в якому як армуючий компонент використову­ють фібри (короткі або перервні волокна), що рівномірно розподіляються в об'ємі бетонної матриці. Для дисперсного армування придатні різні види метале­вих та неметалевих волокон мінерального й органічного походження. Армування може здійснюватись як одним видом фібр, так й їхньою сумішшю (різної довжи­ни і різного складу).

Методи дисперсного армування передбачають отримання направленої або довільної орієнтації волокон в об'ємі бетону. Направлена орієнтація реалізується в основному при використанні безперервних структур (тканих і нетканих сіток, розріджених тканин та інших матеріалів). Подібний вид орієнтації може здійсню­ватись при армуванні бетонів короткими волокнами, наприклад, сталевими фіб-рами при формуванні виробів у магнітному полі.

Армування в'яжучих матеріалів волокнами дозволяє підвищити міцність це­ментного каменю при розтягу та згині на 50...240%. Міцність при стиску може бути підвищена на 90% для цементного розчину і на 15% для бетону. Ударна в'яз­кість, опір стиранню, морозостійкість бетонів при армуванні волокнами може зростати на 200...300%.

Технологія виготовлення і властивості фібробетонів на основі портландцемен­ту.

Фібробетон формують різними методами: центрифугуванням, розпиленням, екструзією, прокатуванням, литтям під тиском, вібруванням та ін.

3. Металами називають матеріали, які мають велику електро- і теплопровід­ність, непрозорі, знатні до значних пластичних деформацій, що дає можливість обробляти їх під тиском: прокатуванням, куванням, штампуванням, волочінням. Вони добре зварюються, працюють при низьких та високих температурах.

Металічний блиск і пластичність - це основні властивості, які притаманні всім металам. Усі метали в твердому стані мають кристалічну будову. Розташу­вання атомів (іонів) у кристалічній речовині зображують у вигляді елементарної комірки, яка є найменшим комплексом атомів. Багаторазове повторення її відоб­ражає розташування атомів у об'ємі всієї речовини.

Для металів характерні, в основному, три типи кристалічних ґраток: об'ємо-центрична кубічна (ОЦК); гранецентрична кубічна (ГЦК) і гексагональна щіль­но упакована (ГЩУ) Метали й сплави поділяють на чорні й кольорові. До чорних металів нале­жать залізо та сплави на його основі (чавун, сталь, феросплави), а до кольорових - мідь, алюміній, цинк, нікель та ін. Як правило, використовують не чисті мета­ли, а їхні сплави, що дає змогу значно підвищити властивості кінцевого продук­ту

фізичні властивості, тобто високу густину, твердість, тепло- та електропровідність, тугоплавкість, ковкість.

Метали відрізняються температурами плавлення (ртуть — 39°С, а вольфрам 3370°С), твердістю (найм'якіший - свинець, можна подряпати навіть нігтем, найтвердіший - хром). Деякі метали мають магнітні властивості і тому називаються феромагнітними (залізо, кобальт, нікель). При нагріванні до певної температури ці метали втрачають магнітні властивості, наприклад, залізо змінює свої характе­ристики при Т=770°С, кобальт при Т=1100°С, нікель при 350°С.

Сталеві конструкції виготовляють з прокатних виробів, а також із гнутих та зварних профілів (ДСГУ 10079-2002)

Найчастіше використовують прокатні вироби, які поділяють на чотири гру­пи: сортову сталь, листову сталь, спеціальні види прокату, труби. З прокатних профілів збирають найрізноманітніші ґратчасті та суцільні конструкції: колони, балки, бункери, щогли, башти, трубопроводи, резервуари тощо.

Кольорові метали мають вищу пластичність при нормальних температурах, більшу стійкість проти корозії, більш тепло- і елек­тропровідні, мають нижчу температуру плавлення. У будівництві кольорові мета­ли використовують у вигляді сплавів.

Для будівельних конструкцій використовують сплави з магнієм (магналії), які відрізняються здатністю до зварювання та високою корозійною стійкістю; сплави з магнієм та силіцієм (авіалії); сплави з міддю та магнієм (дюралюміни), що мають високу міцність, але меншу корозійну стійкість порівняно з магна-ліями.

- Сплави алюмінію використовують для виготовлення зварних деталей, тру­бопроводів, бункерів та інших деталей і виробів.

Вироби та конструкції з алюмінієвих сплавів є антимагнітними, вогне- та сейсмостійкими, при ударі не дають іскор. Вони економічні, мають добрий зов­нішній вигляд, не потребують додаткової обробки лицьової поверхні, легко об­робляються різанням.

Вироби з алюмінієвих сплавів у вигляді листового прокату, гнутих і пресо­ваних профілів широко застосовують для виготовлення огороджувальних кон­струкцій та вікон і дверей. Пресування дає змогу отримати алюмінієві профілі, не тільки схожі із сталевими, а й ряд інших, у тому числі досить складної форми.

Корозійностійкі сплави нікелю широко використовують у хімічному апарато­будуванні, різноманітних галузях техніки, а також у побуті.

Технічне олово застосовують для лудіння металів і виготовлення фольги; свинець - для футерування електролітних ванн і сірчанокислотних камер, виго­товлення фольги і кабельних оболонок.

Тугоплавкі метали та їхні сплави використовують в авіаційній, космічній і ядерній техніці, приладобудівній та хімічній промисловості.

Білет 19

1. Істинна густина р - це маса одиниці об'єму матеріалу в «абсолютно» щіль­ному стані (без пор, пустот), найчастіше її визначають у г/см³.

Майже всі будівельні матеріали мають пористу будову, за винятком скла, кварцу, ситалу, сталі та деяких інших, які можна вважати «абсолютно» щільни­ми.

Істинна густина

p = mc/Va

Показник р - довідкова величина, яка застосовується для виконання дея­ких розрахунків, наприклад, визначення показника пористості.

Середня густина р_т - це маса одиниці об'єму матеріалу в природному ста­ні (разом з порами і пустотами):

pm = m / V

Середня густина найчастіше вимірюється у кг/м³

Середню густину сипких матеріалів (цементу, вапна, піску, щебеню, гравію тощо) називають насипною густиною.

Насипна густина р_н - це відношення маси сипкого матеріалу до його об'єму, включаючи простір між частинками. її визначають для зернистих і по­рошкоподібних матеріалів. Середня густина залежить від хімічного та мінералогічного складів матеріа­лу, але більшою мірою - від розміру та кількості пор і пустот.

У ряді випадків використовують поняття відносної густини d, тобто відно­шення середньої густини матеріалу р_т до густини стандартної речовини (наприк­лад води, для якої р_в= 1000 кг/м³); d - безрозмірна величина.

2. Армоване кольорове та безбарвне скло виготовляють методом безперервного прокатування з одночасним армуванням металевою сіткою. Поверхня листа може бути гладкою чи візерунчастою.

Для армування застосовують зварну сітку зі сталевого дроту діаметром 0, 5...0, 60 мм із захисним покриттям.

Армоване скло випускають довжиною 800...2000 мм, шириною 400...1600 мм і товщиною 5, 5 мм для безбарвного й 6, 0 мм для кольорового скла. Таке скло характеризується підвищеною безпечністю й вогнетривкістю, оскільки при його руйнуванні уламки утримуються сіткою.

Хвилясте армоване скло жорсткіше за плоске. Його застосовують для склін­ня великих прогонів.

Скло плоске загартоване характеризується підви­щеною механічною міцністю, термостійкістю та безпечним характером руйнуван­ня. Гартування скла передбачає його термообробкуЗагартоване скло не піддається різанню, свердлінню, фрезеруванню й іншим видам механічної об­робки;

Скло загартоване призначене для безпечного скління світлопрозорих буді­вельних конструкцій (віконних і дверних блоків, вітрин, лоджій, балконів).

Багатошарове ламіноване скло, яке в літературі відоме як «триплекс», скла­дається з кількох листів полірованого чи неполірованого скла, міцно склеєних між собою прозорою еластичною прокладкою

Існує дві основні технології виготовлення триплексу:

- «плівкова» (полівінілбутиральна плівка ПВБ розташовується між листами, які склеюються між собою при автоклавній обробці);

«заливна» (між листами скла заливається рідкий полімер, який полімери-зується (залежно від типу полімеру) або під дією температурного фактора, або ультрафіолетового випромінювання).

Ламіноване скло доцільно використовувати для структурного скління будівель, балконів, улаштування скляних підлог, бокових поверхонь ескалаторів та східців.

3. Органічні в'яжучі речовини - це природні або штучні тверді, в'язко-плас­тичні та рідкі матеріали, які складаються із хімічних сполук, молекули яких міс­тять атоми карбону.

Органічні в'яжучі є гідрофобними та горючими матеріалами, більшість з яких здатні розчинятись в органічних розчинниках (бензолі, толуолі, гасі, лігро­їні), а деякі тільки набухати в них. Вони також характеризуються достатньою ад­гезією до більшості матеріалів органічного та неорганічного походження.

Сировиною для виробництва органічних в'яжучих речовин є продукти ор­ганічного походження, в тому числі: нафта, кам'яне вугілля, горючі сланці, торф.

бітумні (природні, нафтові, сланцеві) речовини, які складаються із вугле­воднів метанового, нафтенового та ароматичного рядів, а також їхніх кисневих, сірчаних і азотних похідних;

дьогтьові (кам'яновугільні, торф'яні, деревні) речовини, які складаються із суміші ароматичних вуглеводнів та їхніх кисневих, азотних або сірчаних похідних;

Залежно від властивостей, хімічного складу, виду сировини та технологіч­ного процесу, органічні в 'яжучі речовини коагуляційного твердіння поділяють на:

бітумнополімерні, які складаються з нафтових бітумів та полімерів; гумобітумні, одержані в результаті спільної переробки нафтових бітумів та старої гуми;

гумодьогтьові, одержані спільною переробкою старої гуми та дьогтьопродуктів.

їх застосовують переважно для отримання гідроізоляційних матеріалів.

Властивості бітумів визначаються їхньою природою, складом та технологі­єю отримання. Густина бітумів залежить від складу і колива­ється у межах від 800 до 1300 кг/м³. Теплопровідність має значення, теплоємність, коефіцієнт об'ємного теплового розширення при Г=25°С

Основними якісними показниками бітумів є в'язкість (твердість), деформа-тивність та теплостійкість. За цими показниками тверді та напівтверді бітуми по­діляють на марки.

За необхідністю визначають також інші властивості бітумів - температуру спалаху, крихкість, розчинність тощо.

Наведені властивості бітумів зумовили їх застосування в гідротехнічному та дорожньому будівництві, а також для виробництва покрівельних, гідроізоляцій­них та антикорозійних матеріалів.

захисту.

Дьогті використовують у тих самих галузях будівництва що й бітуми, але їхнє застосування більш доцільне там, де є загроза виникнен­ня біокорозії.